Ubarwienie ryb

Ubarwienie ryb , podzbiór ubarwienia zwierząt , jest niezwykle zróżnicowane. Ryby ze wszystkich taksonów różnią się znacznie pod względem ubarwienia dzięki specjalnym mechanizmom, głównie komórkom barwnikowym zwanym chromatoforami . Ryby mogą mieć na skórze dowolne kolory widma wizualnego, wywodzące się ewolucyjnie z wielu powodów. Na zabarwienie składają się trzy czynniki: jasność (intensywność światła), odcień (mieszanina długości fal) i nasycenie (czystość długości fal). Zabarwienie ryb ma trzy proponowane funkcje: termoregulację, komunikację wewnątrzgatunkową i komunikację międzygatunkową. Zróżnicowane ubarwienie ryb jest prawdopodobnie pochodną faktu, że „ryby najprawdopodobniej widzą kolory zupełnie inaczej niż ludzie”.

Mechanizmy

Zbliżenie melanoforów ryb.

Zabarwienie ryb jest wytwarzane przez wyspecjalizowane komórki zwane chromatoforami. Chromatofor skórny jest podstawową jednostką koloru u płazów, gadów i ryb, która ma trzy warstwy komórkowe: „ksantofor (zawiera pigmenty karotenoidowe i pterydynowe ), irydofor (strukturalnie odzwierciedla kolor) i melanofor (zawiera melaninę)”. Pigmenty w chromatoforach są ogólnie podzielone na dwie grupy: melanina (tworzy brązy, szarości i czernie) i karotenoidy (tworzy czerwienie, pomarańcze i żółcie). Ksantofory, irydofory i melanofory „pochodzą z komórek macierzystych pochodzących z grzebienia nerwowego, związanych ze zwojami korzeni grzbietowych obwodowego układu nerwowego”.

Określone mechanizmy według koloru

Czarny: wytwarzany przez granulki melaniny rozpraszające się w melanoforze
Szary i brązowy: wytwarzany przez granulki melaniny gromadzące się wewnątrz melanoforu
Biały: pojawia się w świetle odbitym od kryształów guaniny w irydoforach i leukoforach
Czerwony, pomarańczowy, żółty: wytwarzany przez karotenoidy pochodzące z diety ryb
Zielony, niebieski, fioletowy: (ogólnie) kolory strukturalne powstające w wyniku odbicia i załamania światła przez warstwy skóry i łusek

Thalassoma purpureum z rodziny Labridae o jasnym i zróżnicowanym ubarwieniu.

Przykładem rodziny ryb, która jest powszechnie znana ze swojego bardzo zróżnicowanego i jasnego ubarwienia, są Labridae (wargaczowate) i Scaridae (papuzoryby). Wiadomo, że ryby te posiadają wszystkie powyższe pigmenty w różnych proporcjach w zależności od tego, gdzie żyją w stosunku do środowiska rafy koralowej. Różne długości fal, a co za tym idzie różne kolory, przemieszczają się w różny sposób i dlatego pojawiają się różnie w zależności od głębokości wody i obiektów, na których się odbijają.

Funkcja ewolucyjna

Były. dynamicznego pokazu w niebieskim Betta splendens, rozchylając skrzela w agresywnym pokazie, aby pokazać jaskrawoczerwone zabarwienie wewnątrz.

Sygnalizacja

Jednym ze sposobów klasyfikowania ubarwienia ryb jest podział na „statyczne” lub „dynamiczne” ubarwienie/pokazy. Zabarwienie statyczne często służy jako „znaczek identyfikacyjny” dla informacji, takich jak gatunek, stan reprodukcji, płeć lub wiek. Przykładem ubarwienia statycznego, które przekazuje czytelne informacje drapieżnikom różnych gatunków, jest ubarwienie aposematyczne . Przykładem ubarwienia aposematycznego jest skrzydlica ( Pterois sp. ). Dynamiczne pokazy obejmują albo zmiany koloru, albo „szybką ekspozycję kolorowych, wcześniej ukrytych struktur”, takich jak kolorowe płetwy, które można dowolnie podnosić, kolorowe otwieranie i zamykanie ust lub rozbłyskujące skrzela z jasnym zabarwieniem na brzegach skrzel . Na przykład pomruki mają jaskrawoczerwoną podszewkę na ustach, którą mogą pokazać, otwierając ją w bezpośrednim starciu. Innym typowym przykładem jest ryba betta, czyli bojownik syjamski , który rozbłyska skrzela jako agresywne zachowanie. Te skrzela mają jaskrawo kolorowe brzegi, które kontrastują z resztą ciała.

Kamuflaż

Niektóre ryby słyną z kamuflażu , który występuje w wielu formach. Kamuflaż ma miejsce, gdy ryba próbuje wtopić się w tło lub nie wyglądać oczywisto. Niektóre główne formy kamuflażu u ryb obejmują ochronne podobieństwo, destrukcyjne ubarwienie , kontrastowe cieniowanie , bocznicę lustrzaną i przezroczystość.

podobieństwo ochronne

Podobieństwo ochronne to wtapianie się lub przypominanie przedmiotu, który nie jest przedmiotem zainteresowania drapieżnika, a zatem jest niepozorny. Jednym z przykładów jest młody Platax orbicularis , który przypomina liść unoszący się w wodzie. Innym przykładem jest Hippocampus bargibanti , który przypomina koralowiec, do którego się przyczepia.

Były. destrukcyjnego ubarwienia rekina bambusowego ( Chiloscyllium punctatum ).

Destrukcyjne zabarwienie

Destrukcyjne zabarwienie ryb działa w celu rozbicia rybopodobnego zarysu. Można to zrobić za pomocą pasków, pasków lub wzorów punktowych na rybach. Pręty to linie biegnące od grzbietu do brzucha, na przykład u samogłów z czarnymi paskami . Paski to linie biegnące od pyska do ogona, na przykład u Aeoliscus strigatus . Paski i paski często przechodzą przez oko, rozbijając łatwo rozpoznawalne oko kręgowców.

Kontrcieniowanie

Kontrcieniowanie (ciemne na górze i jasne na dole) u ryb dobrze sprawdza się w połączeniu ze światłem wpadającym do wody z góry. Patrząc z dołu na rybę w cieniu, jasny brzuch wtopi się w jasną taflę wody. Patrząc z góry na rybę w cieniu, ciemny grzbiet zmiesza się z ciemną wodą poniżej. Przykładem cieniowania u ryb jest atlantycki tuńczyk błękitnopłetwy . Wiadomo nawet, że niektóre ryby mają odwrotne cieniowanie, które jest jasne po stronie grzbietowej i ciemne po stronie brzusznej. Przykładem tego jest Tyrannochromis macrostoma , który odwraca się do góry nogami tuż przed uderzeniem, zasadniczo znikając.

Mimika

Były. mimikry Batesa u skorpionów fałszywych ( Centrogenys vaigiensis ).

Mimikry definiuje się jako zwierzę przypominające inne zwierzę, którego unika się lub na które nie poluje się powszechnie, i dlatego rzuca się w oczy. Istnieją dwa rodzaje mimikry: mimikra mullera i mimikra batesa . Przykładem mimikry Batesa u ryb są Centrogeniidae (fałszywe skorpionowate), które przypominają Scorpaenidae (ryby skorpionowe). Innym przykładem naśladownictwa Batesa jest węgorz obrączkowany ( Myrichthys colubrinus ) naśladujący jadowitego węża morskiego Laticauda colubrina . Przykładem mimikry Mullera są blennie szablozębne. Meiacanthus atrodorsalis i Plagiotremus laudandus , oba jadowite, są do siebie podobne, a Meiacanthus oualanensis i Plagiotremus laudandus flavus , również jadowite, są do siebie podobne.

Zmiana koloru

Pielęgnica Midasa z polimorfizmem złota.

Zmiany koloru u ryb można z grubsza podzielić na dwie kategorie: fizjologiczną zmianę koloru i morfologiczną zmianę koloru. Uważa się, że fizjologiczna zmiana koloru jest szybsza i składa się z odpowiedzi ruchomych chromatoforów, podczas gdy morfologiczna zmiana koloru polega na zmianie gęstości i morfologii chromatoforów. Ogólnie rzecz biorąc, morfologiczne zmiany koloru są uważane za „zjawiska fizjologiczne związane z równowagą między różnicowaniem [melanoforów] a apoptozą chromatoforów”, ale nadal są badane; to znaczy ma to związek z syntezą pigmentu. Czynniki genetyczne stojące za naturalnymi wariantami morfingowymi ubarwienia ryb są nadal w większości nieodkryte. Niektóre czynniki hormonalne morfologicznej zmiany koloru u ryb obejmują α-MSH , prolaktynę, estrogen, noradrenalinę, MCH i prawdopodobnie melatoninę. Niektóre z nich są również zaangażowane w fizjologiczną zmianę koloru. W fizjologicznej zmianie koloru zachodzi również neurohumoralna regulacja chromatoforów u ryb. Ponadto stwierdzono, że istnieją „różnice na poziomie wewnątrzkomórkowym, gdzie chromatofory ryb wykazują mniejsze, lepiej skoordynowane i większą prędkość organelli pigmentowych” w porównaniu z żabami zmieniającymi kolor.

Przykład fizjologicznej zmiany koloru występuje u poskoczka czarnego ( Entomacrodus striatus ). Wiadomo, że szybko zmieniają kolor za pomocą swoich chromatoforów, co, jak się uważa, poprawia ich krypsę w „wysoce kontrastowym środowisku ściany skalnej”. Innym przykładem fizjologicznej zmiany koloru jest ciało i oczy młodych gupików i tilapii nilowej. Przykładem morfologicznej zmiany koloru jest pielęgnica Midasa ( Amphilophus citrinellus ), która ma polimorfizm „normalny” i „złoty” . Większość z tych pielęgnic zachowuje „normalny” szarawy wzór ubarwienia od osobnika młodocianego do dorosłego. Jednak niektóre z tych gatunków przechodzą morfologiczną zmianę koloru w ciągu swojego życia, uzyskując złoty lub biały wzór ubarwienia jako dorosły. Innym przykładem ryby, która przechodzi morfologiczną zmianę koloru, jest Hyphessobrycon myrmex sp. lis. Młode osobniki są bladożółte, a samice zachowują ten kolor w wieku dorosłym. Samce przechodzą morfologiczną zmianę koloru i stają się czerwone lub pomarańczowe

Linki zewnętrzne